SU842299A1 - Упорный подшипник - Google Patents

Description

Изобретение относится к средствам гашения колебаний вращающихся валов и предназначено для устранения резонансных колебаний элементов машин, например продольных колебаний судовых валопроводов.

Известно виброгасящее устройство, предназначенное для колебаний валов за счет * использования упругих свойств жидкости [1J.

Недостатком устройства является то, что оно не позволяет гасить колебания валов в широком спектре частот.

1Ф

Наиболее- близкий к предлагаемому упор ный подшипник, содержащий корпус, установленный в нем упорный гребень с упорными колодками и резонансный преобразователь, состоящий из гидравлической камеры, встроенной в корпус подшипника, подвиж- ¹⁵ ного в осевом направлении элемента, установленного в камере и связанного с упорными колодками, гидравлического резервуара и трубопроводов, связывающих гидравлическую камеру с резервуаром, подводя- _ю щей магистрали с дистанционным клапаном и золотниковым устройство^! и тяги, связывающей последнее с подвижным элементом [2].

Недостатком подшипника является сокращение значительных по величине сил трения в подвижном элементе и невозможность быстрой перестройки резонансного преобразователя.

Цель изобретения — повышение эффективности виброгашения.

Указанная цель достигается тем, что упорный подшипник снабжен сильфоном, установленным в гидравлической камере и торцом, связанным с подвижным элементом. Кроме того, с целью устранения резонансных явлений на нескольких собственных частотах, резервуар выполнен в виде нескольких' емкостей, связанных с гидравлической камерой через переключающий кдапан.

_; На чертеже представлена принципиальная схема упорного подшипника.

Указанный .подшипник имеет корпус 1, установленный в нем упорный гребень 2 с упорными колодками 3 и резонансный преобразователь, который включает в себя гидравлическую камеру 4, подвижные элементы 5, резервуар 6 и трубопроводы 7. Камера 4 встроена в корпус 1 подшипника и предназначена для установки подвижных элементов 5, на которых монтируются упорные колодки 3.

В трубопроводы 7 через подающую магистраль 8 поступает жидкость. Дистанционный клапан 9 и золотниковое устройство 10 управляют подачей жидкости. Золотниковое 5 устройство тягой 11 связано с одним из подвижных элементов 5.

Жидкость заполняет также резервуар 6, выполненный в виде, нескольких емкостей, и внутреннюю полость сильфонов 12, установленных в камере 4 и торцом связанных с подвижными элементами 5.

Переключающийся клапан 13 позволяет отключить одну или несколько емкостей, из котррых состоит резервуар 6. Для связи с двигателем (не показан) в подшипнике пред- ₁₅ усмотрен валопровод 14.

Упорный подшипник работает следующим образом.

Когда продольные колабания валопровода происходят на нерезонансной частоте, дистанционный клапан 9 перекрывает по- ^2С дающую магистраль 8, и давление в преобразователе отсутствует. При этом динамичес кие усилия с упорного гребня 2 передаются на упорные колодки 3, а с них — непосредственно на корпус 1 подшипника. Этот ре- ₂« жим работы соответствует режиму работы обычного упорного подшипника.

Поскольку этот режим работы является нерезонансным, уровень вибраций валопровода 14 и соответственно, величины усилий, передаваемых на фундамент, незначитель- 3( ны.

При подходе к резонансному режиму кла пан 9 открывается, и жидкость начинает поступать в преобразователь. Давление в нем повышается до тех пор, пока силы, действующие на дно сильфонов 12, не сравняются ^3; по величине со статическими составляющими осевого- усилия, действующего на колеблющийся валопровод. При дальнейшем повышении давления сильфоны 12 растягиваются, упорный гребень 2, упорные колод- ₄₍ ки 3 и подвижные элементы 5 сдвигаются, и при этом разрывается непосредственный контакт между подвижными элементами 5 и корпусом 1 подшипника.

Перемещение подвижных элементов 5 со- 4! провождается перемещением золотника в золотниковое устройство 10. При достижении определенного зазора золотник перекрывает доступ жидкости в преобразователь, и смещение вала прекращается.

При включенном преобразователе усилия ⁵¹ с упорного гребня 2 на корпус 1 передаются исключительно через заполняющую его жидкость. Данная жидкость обладает определенной податливостью, а потому «взвешивание» на ней валопровода 14 сопровождается из4 менением значений его собственных частот. Такое изменение соответствует отстройке колеблющейся системы от резонанса, потому что сопровождается уменьшением уровня ее вибраций и величин усилий, передаваемых на фундамент.

Сдвиг значений собственных частот в значительной мере зависит от объема резервуара 6. При наличии полигармонического возбуждения и резонансов на нескольких собственных частотах требуемый сдвиг частот различен для разных резонансных режимов.

Соответственно требуется изменять объем вынесенного резервуара. В данном случае такое изменение осуществляется с помощью клапана 13, который позволяет подключать к преобразователю одну или несколько из емкостей, составляющих резервуар 6.

Экспериментальные данные показывают,, что использование такого рода упорных подшипников обеспечивает снйжение уровня виб^ раций на резонансных режимах до 14—20 дБ.

Claims (2)

1. (54) УПОРНЫЙ ПОДШИПНИК элементов 5, на которых монтируютс  упорные колодки 3. В трубопроводы 7 через подающую магистраль 8 поступает жидкость. Дистанционный клапан 9 и золотниковое устройство 10 управл ют подачей жидкости. Золотниковое устройство т гой 11 св зано с одним из подвижных элементов 5. Жидкость заполн ет также резервуар 6, цыполненный в виде, нескольких емкостей, и внутреннюю полость сильфонов 12, установленных в камере 4 и торцом св занных с подвижньши элементами 5. Переключающийс  клапан 13 позвол ет отключить одну или несколько емкостей, из котррых состоит резервуар 6. Дл  св зи с двигателем (не показан) в подщипнике предусмотрен валопровод 14. .Упорный подщипник работает следующим образом. Kofда продольные колабани  валопровода происход т на нерезонансной частоте, дистанционный клапан 9 перекрывает подающую магистраль 8, и давление в преобразователе отсутствует. При этом динамичес кие усили  с упорного гребн  2 передаютс  на упорные колодки 3, а с них - непосредственно на корпус 1 подщипника. Этот режим работы соответствует режиму работы обычного упорного подщипника. Поскольку этот режим работы  вл етс  нерезонансным, уровень вибраций валопровода 14 и соответственно величины усилий, передаваемых на фундамент, незначительны . При подходе к резонансному режиму кла пан 9 открываетс , и жидкость начинает поступать в преобразователь. Давление в нем повыщаетс  до тех пор, пока силы, действующие на дно сильфонов 12, не сравн ютс  по величине со статическими составл ющими осевого- усили , действующего на колеблющийс  валопровод. При дальнейщем повышении давлени  сильфоны 12 раст гиваютс , упорнь1Й гребень 2, упорные колодки 3 и подвижные элементы 5 сдвигаютс , и при этом разрываетс  непосредственный контакт между подвижными элементами 5 и корпусом 1 подщипника. Перемещение подвижных элементов 5 сопровождаетс  перемещением золотника в золотниковое устройство 10. При достижении определенного зазора золотник перекрывает доступ жидкости в преобразователь, и смещение вала прекращаетс . При включенном преобразователе усили  с упорного гребн  2 на корпус 1 передаютс  исключительно через заполн ющую его жидкость . Данна  жидкость обладает определенной податливостью, а потому «взвещивание на ней валопровода 14 сопровождаетс  изменением значений его собственных частот. Такое изменение соответствует отстройке колеблющейс  системы от резонанса, потому что сопровождаетс  уменьщением уровн  ее вибраций и величин усилий, передаваемых на фундамент. Сдвиг значений собственных частот в значительной мере зависит от объема резервуара 6. При наличии полигармонического возбуждени  и резонансов на нескольких собственных частотах требуемый сдвиг частот различен дл  разных резонансных режимов . Соответственно требуетс  измен ть объем вынесенного резервуара. В данном случае такое изменение осуществл етс  с помоЩ клапана 13, который позвол ет подключать к преобразователю одну или несколько из емкостей, составл ющих резервуар 6. Экспериментальные данные показывают,, что использование такого рода упорных подщипников обеспечивает снижение уровн  вибраций на резонансных режимах до 14-20 дБ. Формула изобретени  1. Упорный подщипник, содержащий корпус , установленный в нем. упорный гребень с упорными колодками и резонансный преобразователь , состо щий из гидравлической камеры, встроенной в корпус подшипника, подвижного в осевом направлении элемента , установленного в камере и св занного с упорными колодками, гидравлического резервуара и трубопроводов, св зывающих гидравлическую камеру с резервуаром, подвод щей магистрали с дистанционным клапаном и золотниковым устройством и т ги, св зывающей последнее с подвижным элементом , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  эффективности виброгащени , он снабжен сильфоном, установленным в гидравлической камере, и торцом, св занным с подвижным элементом. 2. Упорный подщипник по п. 1, отличающийс  тем, чтс, с целью устранени  резонансных  влений на нескольких собственных частотах, резервуар выполнен в виде нескольких емкостей, св занных с гидравлической камерой через переключающий клапан . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № а456922, кл. 308-9, опублик. 1975.
2. 2.Глазов Ю. Е. и др. Методы подбора параметров резонансного преобразовател  дл  судовых валопроводов. - «Акустическа  динамика мащин и конструкций. Сб. М., «Наука, 1973 (прототип).

   п а АЯЮщиц Сиг на/1

   У////////////////////////////////Л